Elaborazione controllata delle informazioni, automaticità e onere della prova

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Come affermato nella sezione di apertura di questo articolo, un processo cognitivo che opera al servizio del completamento degli obiettivi del compito non deve essere un processo cognitivo volontario. Questa dissociazione tra cognizione volontaria e mirata può non essere particolarmente problematica quando si interpreta se i meccanismi che governano le prestazioni legate all’attività sono volitivi e controllati, a condizione che l’ambito dell’automaticità sia limitato in modi chiaramente definiti., Modelli teorici altamente influenti della cognizione hanno la tendenza a supporre che questo è davvero il caso., Automatic behavior is held to be rigid, inflexible, and built up through protracted habit learning (Schneider & Shiffrin, 1977; Shiffrin & Schneider, 1977; see also Jiang & Swallow, 2013; Kyllingsbaek, Schneider, & Bundesen, 2001; Kyllingsbaek, Van Lommel, Sorensen, & Bundesen, 2014; Lenartowicz, Verbruggen, Logan, & Poldrack, 2011; Qu, Hillyard, & Ding, 2017; Verbruggen & Logan, 2008)., In base a queste ipotesi, l’elaborazione controllata è necessaria per regolare in modo flessibile il modo in cui le informazioni vengono selezionate e tradotte in comportamenti per soddisfare gli obiettivi di un’attività. In particolare, l’elaborazione controllata viene reclutata quando una risposta automatica efficace non si è ancora sviluppata attraverso la ripetizione o per ignorare l’elaborazione automatica delle informazioni in condizioni in cui la modalità automatica non produce più il risultato desiderato., Un breve esperimento che coinvolge solo poche centinaia di prove, e soprattutto un esperimento in cui le risposte corrette sono dettate da contingenze specifiche all’interno del compito (piuttosto che mappature coerenti stimolo–risposta), può efficacemente escludere il ruolo dell’automaticità nell’interpretare i processi responsabili della realizzazione di un comportamento coerente con l’obiettivo.

Come verrà discusso in questo articolo, ora abbiamo molte ragioni per dubitare di queste ipotesi fondamentali sulla portata dell’automaticità., Le modalità automatiche di elaborazione delle informazioni possono svilupparsi molto più rapidamente di quanto si pensasse in precedenza, essendo evidenti all’interno di una singola sessione sperimentale e subendo una modulazione prova per prova. Sono anche molto più flessibili di quanto si pensasse in precedenza, in grado di adattarsi immediatamente ai cambiamenti nella rilevanza del compito degli stimoli. Né lo sviluppo dell’automaticità riflette necessariamente una storia di aver eseguito un particolare comportamento più frequentemente di comportamenti concorrenti, ma può invece derivare semplicemente dall’apprendimento associativo., Una volta che l’elaborazione automatica è stata configurata o modellata da questi fattori, è pronta a facilitare il futuro comportamento orientato agli obiettivi. Tali processi cognitivi automatici potrebbero influenzare le prestazioni nella maggior parte dei contesti sperimentali, compresi quelli che spesso si presume richiedano una cognizione volontaria e laboriosa. Di seguito, presento diversi casi che illustrano queste caratteristiche di automaticità.

Flessibilità dell’elaborazione automatica delle informazioni

L’idea che i processi cognitivi involontari possano essere condizionati sullo stato obiettivo dell’osservatore ha una ricca tradizione., Un classico caso può essere trovato in ben documentato fenomeno di (meta-)contingente di attenzione di acquisizione (Folk & Remington, 1998; Folk, Remington, & Johnston, 1992; Folk, Remington, & Wright, 1994): Quando gli osservatori ricerca di uno stimolo definito da una particolare caratteristica di proprietà, come ad esempio il colore rosso, stimoli che possiedono questa ricerca la struttura involontariamente catturare l’attenzione quando sono presentati come attività irrilevante distrattori (ad esempio, irrilevante, in virtù della loro tempi, il luogo e l’identità dell’oggetto)., Questo è tipicamente misurato come un significativo effetto di cuing generato da tali distrattori in un paradigma di cuing spaziale (ad esempio, Folk & Remington, 1998; Folk et al., 1992; Folk et al., 1994) o come blink attenzionale in un paradigma rapid serial visual presentation (RSVP) (Folk, Leber, & Egeth, 2002, 2008). Questi effetti di attenzione possono essere contrastati con un orientamento non significativo verso distrattori altrimenti equivalenti che non condividono una caratteristica distintiva con il bersaglio (ad esempio,, Eimer& Kiss, 2008, 2010; Folk& Remington, 1998).

La cattura attentiva contingente-obiettivo possiede caratteristiche spesso associate a meccanismi controllati e volitivi di elaborazione delle informazioni., Come endogeni attenzione di orientamento (Johnson & Yantis, 1995), l’obiettivo-contingente di attenzione acquisizione riflette un graded di allocazione delle risorse di elaborazione, piuttosto che come un fulmine a orientare la risposta (Anderson & Folk, 2010): più Il distrattore simile al target (almeno in colore), il più forte è elaborato dall’attenzione di sistema (Anderson & Folk, 2010). Inoltre, come l’orientamento attenzionale endogeno, la cattura attentiva obiettivo-contingente può funzionare in modo flessibile., Quando la caratteristica che definisce l’obiettivo viene generata in modo imprevedibile da un processo all’altro, è ancora possibile osservare la cattura dell’attenzione contingente dell’obiettivo (Lien, Ruthruff, & Johnston, 2010). Sebbene questa scoperta non sia priva di controversie (vedi Belopolsky, Schreij, & Theeuwes, 2010), la rapida istanziazione dell’elaborazione automatica delle informazioni ancora obiettivo-contingente come principio è solida in altri domini della cognizione umana.

Uno di questi domini è il controllo inibitorio del comportamento., Un approccio comune per esaminare la capacità di inibire un comportamento comporta un compito in cui i partecipanti eseguono risposte rapide a particolari stimoli. Occasionalmente, un arresto o no-go segnale è presentato che richiede che un preparato comportamento essere cancellato o altrimenti trattenuto (ad esempio, Aron, Fletcher, Bullmore, Sahakian, & Robbins, 2003; Aron & Poldrack, 2006; Logan, 1983; Logan & Cowan, 1984)., Poiché il segnale stop/no-go è rilevante per il compito e la corrispondente inibizione del comportamento pianificato è dettata dagli obiettivi del compito, si è tentati di concludere che tale inibizione riflette un atto volontario di controllo cognitivo. Come per la selezione attentiva, tuttavia, l’automaticità del contingente obiettivo è evidente anche nel dominio dell’inibizione della risposta.,

L’esecuzione di sole inibizione in risposta a un segnale di stop non richiede la consapevolezza del segnale di arresto, suggerendo l’attivazione automatica di inibitori dei processi da un obiettivo definito stimolo (van Gaal, Ridderinkhof, Scholte, & Lamme, 2010; van Gaal, Ridderinkhof, van den Wildenberg, & Lamme, 2009). Presentando stimoli completamente irrilevanti in possesso di una caratteristica (ad esempio, colore) condivisa con uno stimolo no-go, può essere fornito un forte test di una componente involontaria all’inibizione della risposta obiettivo-contingente., Utilizzando tale approccio nel contesto di un Eriksen flanker task (Eriksen & Eriksen, 1974), Anderson e Folk (2012) hanno dimostrato che, quando l’attività irrilevante flanker sono presentati in un colore associato con la necessità di trattenere una risposta, evocano una inversione di compatibilità effetto coerente con l’inibizione della loro risposta associata; che, rispondendo a un target di stato rallentato quando una compatibile flanker è stato presentato nella no-go-colore associato.,

L’inibizione della risposta involontaria obiettivo-contingente non è limitata ai casi in cui la caratteristica di stimolo associata alla necessità di trattenere una risposta è coerente tra gli studi. Piuttosto, tali condizionale automaticità può essere regolata in modo flessibile in condizioni in cui la caratteristica che indica la necessità di trattenere una risposta imprevedibile modifiche da trial di prova (Anderson & Folk, 2014; Anderson, il Folk, il & Courtney, 2016; Anderson, Folk, Garrison, & Rogers, 2016)., Tale flessibilità fornisce prove convincenti che, una volta stabilito, l’obiettivo di trattenere una risposta a un particolare stimolo può essere eseguito automaticamente, innescato da una corrispondenza tra le intenzioni e l’input dello stimolo. In questo modo, l’inibizione della risposta suscitata da uno stimolo stop o no-go definito da un obiettivo, ma altrimenti arbitrario, non deve riflettere un atto di controllo cognitivo volontario.

Ulteriori prove per atti cue-suscitato di elaborazione delle informazioni obiettivo-contingente è venuto da adattamento conflitto., In un’attività di conflitto di risposta, come l’attività flanker, la soppressione delle informazioni di risposta irrilevanti e contrastanti è in genere più efficiente nel processo dopo che un individuo ha risolto con successo tale conflitto (Botvinick, Braver, Barch, Carter, & Cohen, 2001; Gratton, Coles, & Donchin, 1992)., Il conflitto di adattamento effetti sono evidenti a motore-potenziali evocati anche quando la prima e la corrente di studi richiesto nessuna risposta comportamentale, e dunque quando il conflitto in risposta selezione della risoluzione necessaria, coerente con l’idea che la risposta delle associazioni di stimoli (che erano arbitrarie e definita dall’attività obiettivi) sono stati trasformati automaticamente in una cue-driven moda (Cona, Treccani, & Umiltà, 2016).,

Automaticità e apprendimento associativo

Quando le prestazioni sono motivate dalla prospettiva di un risultato di ricompensa, si osservano frequentemente miglioramenti legati alle prestazioni e pregiudizi sull’elaborazione delle informazioni. Per esempio, premiati gli obiettivi si trovano più rapidamente di meno premiati, unrewarded obiettivi (ad esempio, un Bacio, un Driver & Eimer, 2009; Kristjánsson, Sigurjónsdóttir, & Driver, 2010) e di evocare una risposta più forte in aree visive del cervello, indicativo di una ricompensa motivato bias in elaborazione visiva (Kiss et al.,, 2009; Kristjánsson et al., 2010; Serences, 2008). Pregiudizi simili possono essere trovati nelle misure di sensibilità percettiva (Serences & Saproo, 2010).

Il controllo cognitivo preparatorio probabilmente gioca un ruolo in tali effetti motivazionali sull’elaborazione delle informazioni., Quando premi sono disponibili per alcune prove, in un contesto particolare, un ampio affilatura delle prestazioni è osservato, mediata da un sostenuto aumento di attività nel fronto-parietale attenzione di rete (Jimura, Locke, & più Coraggioso, 2010; Locke & più Coraggioso, 2008; Pessoa & Engelmann, 2010). Queste influenze sostenute della motivazione sono accoppiate con modulazioni dei segnali transitori evocati da stimoli e compiti legati alla ricompensa (Jimura et al.,, 2010; Pessoa & Engelmann, 2010), rispecchiando i benefici appena descritti osservati per stimoli associati alla ricompensa (ad esempio, Kiss et al., 2009; Kristjánsson et al., 2010; Serences, 2008). Un’interpretazione di questi risultati è che tali effetti di motivazione riflettono aggiustamenti volontari nell’impegno delle attività, con conseguente attenzione maggiormente focalizzata sugli stimoli legati alle attività (ad esempio, Esterman et al. Nel 2016, Esterman, Poole, Liu, & DeGutis, 2017; Esterman, Reagan, Liu, Turner, & DeGutis, 2014).,

La priorità attenzionale elevata per stimoli precedentemente associati alla ricompensa è stata dimostrata persistere in periodi di estinzione (Della Libera& Chelazzi, 2009), mettendo in discussione la natura puramente volitiva degli effetti legati alla ricompensa sull’attenzione., In una convincente dimostrazione dell’automaticità dell’influenza della ricompensa sull’attenzione, Anderson, Laurent e Yantis (2011) hanno dimostrato che gli stimoli precedentemente associati alla ricompensa catturano l’attenzione durante i periodi di estinzione, anche quando sono esplicitamente irrilevanti e fisicamente non sensibili, riflettendo ciò che i ricercatori hanno definito cattura attenzionale guidata dal valore (vedi Anderson, 2016, per una recente recensione)., Le Pelley, Pearson, Griffiths e Beesley (2015) hanno inoltre dimostrato che tali effetti di ricompensa non dipendono nemmeno dalla rilevanza del compito precedente degli stimoli premiati durante l’apprendimento, ma riflettono invece le conseguenze di semplici meccanismi associativi che collegano le caratteristiche visive con un risultato di ricompensa., Allo stesso modo coerente con associativo e-learning account, fornendo semplicemente un premio incentivo per la partecipazione a determinati stimoli, non è sufficiente a produrre la successiva orientato al valore di attenzione, ma piuttosto lo stimolo necessario fornire informazioni predittive riguardanti l’entità della ricompensa disponibili (cioè, servire come premio cue; Sali, Anderson, & Yantis, 2014).

Associare in modo affidabile uno stimolo con un risultato di ricompensa ha anche conseguenze per i processi cognitivi legati più direttamente alla selezione della risposta., Quando sono attualmente associati alla ricompensa, gli stimoli generano segnali di risposta più forti. Nell’attività Stroop, la denominazione dei colori associati alla ricompensa quando sono stati correttamente segnalati era soggetta a meno interferenze Stroop rispetto alla denominazione dei colori non ricompensati (Krebs, Boehler, Eger, & Woldorff, 2011; Krebs, Boehler, & Woldorff, 2010). Preso da solo, questo risultato è coerente con un effetto motivazionale puramente volontario, con ricompensa che migliora l’elaborazione delle informazioni rilevanti per le attività., Tuttavia, questi stessi autori hanno dimostrato aumenti corrispondenti nell’interferenza generata da parole scritte che hanno scritto i colori di alto valore (Krebs et al., 2011; Krebs et al., 2011), suggerendo un pregiudizio mediato dalla ricompensa che non è limitato alle informazioni rilevanti per l’attività.,

l’Utilizzo di un Eriksen flanker task (Eriksen & Eriksen, 1974), Anderson, Laurent, e Yantis (2012; vedere anche Anderson, Folk, Garrison, & Rogers, 2016; il mio & Saiki, 2015), ha dimostrato che in precedenza ricompensa associata a stimoli persistentemente generare una risposta maggiore interferenza, anche in periodi di estinzione, in cui questi stimoli sono interamente attività irrilevante. Inoltre, questo bias di risposta persistente si è verificato anche se la mappatura della risposta era nuova per i partecipanti (cioè,, non la stessa mappatura della risposta utilizzata durante l’allenamento della ricompensa), suggerendo che la semplice associazione tra caratteristiche e ricompensa era sufficiente per modulare i codici di risposta generati dagli stimoli.,

Automaticità, ripetizione di operazioni cognitive e mantenimento di obiettivi di attività

Molti paradigmi sperimentali comuni nel campo della psicologia cognitiva utilizzano un design in cui le caratteristiche che definiscono l’obiettivo e le mappature stimolo-risposta rimangono coerenti tra gli studi, probabilmente adottate per motivi di semplicità e per garantire che i partecipanti abbiano un’adeguata opportunità di Una conseguenza di questo approccio è che le operazioni cognitive sono spesso ripetute in risposta allo stesso stimolo., Una vasta gamma di ricerche ha dimostrato un pregiudizio automatico per elaborare le informazioni nello stesso modo in cui sono state elaborate molto recentemente (ad esempio, Kristjánsson & Campana, 2010; Maljkovic & Nakayama, 1994). Le conseguenze di tali effetti di priming intertriale sull’interpretazione degli effetti ipoteticamente mediati dall’obiettivo dell’automaticità (cioè la cattura dell’attenzione contingente; Theeuwes, 2010, 2013) sono ben documentate. La stessa logica può essere applicata anche ad atti putativamente volontari di controllo cognitivo., Quando un partecipante assiste a un target di stimolo e genera una risposta corrispondente, se gli stessi processi sono stati eseguiti in risposta allo stesso stimolo in un recente trial, cognitivi e neurali sottostanti meccanismi possono riflettere l’esercizio della volontà di controllo, il dispiegarsi di una modalità automatica di elaborazione delle informazioni (cioè, adescamento), o una combinazione dei due., L’adescamento specifico dello stimolo, ad esempio, ha dimostrato di contribuire sostanzialmente agli effetti di adattamento ai conflitti tradizionalmente interpretati come riflettenti i processi di controllo esecutivo (Mayr & Awh, 2009; Mayr, Awh, & Laurey, 2003; Nieuwenhuis et al., 2006).

Il priming intertriale può essere influenzato da fattori legati alla motivazione, anche in modo al di fuori del controllo volontario del partecipante., La ricompensa che accompagna l’esecuzione di un’operazione cognitiva, come la selezione di un bersaglio, modula l’entità del priming osservato nel prossimo trial (Hickey, Chelazzi, & Theeuwes, 2010a, b; Hickey, Keiser, & Peelen, 2015). Tale priming mediato dalla ricompensa rimane robusto anche quando i partecipanti sono motivati a passare alla modalità di elaborazione non primed, e si verifica quando le ricompense sono determinate casualmente (Hickey et al., 2010a)., Anche a livello di una singola prova, è possibile osservare la possibilità per le informazioni sulla ricompensa di configurare automaticamente l’elaborazione delle informazioni future.

Il controllo cognitivo diretto agli obiettivi richiede presumibilmente che gli obiettivi dell’attività siano mantenuti in uno stato attivo., Tuttavia, il mantenimento di stimolo specifico di informazioni nella memoria di lavoro è stata visualizzata automaticamente bias attenzione verso il ricordato stimolo (Kumar, Soto, & Humphreys, 2009; Olivers, 2009; Olivers, Meijer & Theeuwes, 2006; Olivers, Peters, Houtkamp, & Roelfsema, 2011). Ciò si verifica anche quando i partecipanti sanno che il contenuto della memoria di lavoro non è correlato al compito intermedio in cui viene misurato il bias (ad esempio, Olivers et al., 2006).

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